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2014年高考椭圆综合题做题技巧与方法总结

2014年高考椭圆综合题做题技巧与方法总结知识点梳理: 1. 椭圆定义:(1)第一定义:平面内与两个定点21F F 、的距离之和为常数|)|2(222F F a a >的动点P 的轨迹叫椭圆,其中两个定点21F F 、叫椭圆的焦点. 当21212F F a PF PF >=+时, P 的轨迹为椭圆 ; ; 当21212F F a PF PF <=+时, P 的轨迹不存在;当21212F F a PF PF ==+时, P 的轨迹为 以21F F 、为端点的线段(2)椭圆的第二定义:平面内到定点F 与定直线l (定点F 不在定直线l 上)的距离之比是常数e (10<<e )的点的轨迹为椭圆(利用第二定义,可以实现椭圆上的动点到焦点的距离与到相应准线的距离相互转化).考点1 椭圆定义及标准方程 题型1:椭圆定义的运用[例1 ]椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A 、B 是它的焦点,长轴长为2a ,焦距为2c ,静放在点A 的小球(小球的半径不计),从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是 A .4a B .2(a -c) C .2(a+c) D[解析]按小球的运行路径分三种情况: (1)A C A --,此时小球经过的路程为2(a -c); (2)A B D B A ----, 此时小球经过的路程为2(a+c); (3)A Q B P A ----此时小球经过的路程为4a,故选总结:考虑小球的运行路径要全面 练习1.短轴长为5,离心率32=e 的椭圆两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为 ( ) A.3 B.6 C.12 D.24 [解析]C. 长半轴a=3,△ABF 2的周长为4a=122.已知P 为椭圆2212516x y +=上的一点,,M N 分别为圆22(3)1x y ++=和圆22(3)4x y -+=上的点,则PM PN +的最小值为( )A . 5B . 7C .13D . 15[解析]B. 两圆心C 、D 恰为椭圆的焦点,10||||=+∴PD PC ,PM PN +的最小值为10-1-2=7题型2 求椭圆的标准方程[例2 ]设椭圆的中心在原点,坐标轴为对称轴,一个焦点与短轴两端点的连线互相垂直,且此焦点与长轴上较近的端点距离为24-4,求此椭圆方程. 【解题思路】将题中所给条件用关于参数c b a ,,的式子“描述”出来[解析]设椭圆的方程为12222=+b y a x 或)0(12222>>=+b a ay b x ,则⎪⎩⎪⎨⎧+=-=-=222)12(4c b a c a c b , 解之得:24=a ,b =c =4.则所求的椭圆的方程为1163222=+y x 或1321622=+y x . 总结:准确把握图形特征,正确转化出参数c b a ,,的数量关系.[警示]易漏焦点在y 轴上的情况. 练习:3. 如果方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴的椭圆,那么实数k 的取值范围是____________.[解析](0,1). 椭圆方程化为22x +ky 22=1. 焦点在y 轴上,则k 2>2,即k <1.又k >0,∴0<k <1.4.已知方程),0(,1sin cos 22πθθθ∈=+y x ,讨论方程表示的曲线的形状 [解析]当)4,0(πθ∈时,θθcos sin <,方程表示焦点在y 轴上的椭圆,当4πθ=时,θθcos sin =,方程表示圆心在原点的圆,当)2,4(ππθ∈时,θθcos sin >,方程表示焦点在x 轴上的椭圆5. 椭圆对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点构成一个正三角形,焦点到椭圆上的点的最短距离是3,求这个椭圆方程.[解析] ⇒⎩⎨⎧==-c a c a 23⎪⎩⎪⎨⎧==332c a ,3=∴b ,所求方程为122x +92y =1或92x +122y =1.考点2 椭圆的几何性质题型1:求椭圆的离心率(或范围)[例3 ] 在ABC △中,3,2||,300===∠∆ABC S AB A .若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = .【解题思路】由条件知三角形可解,然后用定义即可求出离心率 [解析] 3sin ||||21=⋅=∆A AC AB S ABC ,32||=∴AC ,2cos ||||2||||||22=⋅-+=A AC AB AC AB BC2132322||||||-=+=+=BC AC AB e 总结:(1)离心率是刻画椭圆“圆扁”程度的量,决定了椭圆的形状;反之,形状确定,离心率也随之确定(2)只要列出c b a 、、的齐次关系式,就能求出离心率(或范围) (3)“焦点三角形”应给予足够关注练习6.如果一个椭圆的长轴长是短轴长的两倍,那么这个椭圆的离心率为A .45B .23C .22D .21[解析]选B7.已知m,n,m+n 成等差数列,m ,n ,mn 成等比数列,则椭圆122=+ny m x 的离心率为[解析]由⇒⎪⎩⎪⎨⎧≠=+=02222mn n m n nm n ⎩⎨⎧==42n m ,椭圆122=+n y m x 的离心率为22题型2:椭圆的其他几何性质的运用(范围、对称性等)[例4 ] 已知实数y x ,满足12422=+y x ,求x y x -+22的最大值与最小值 【解题思路】 把x y x -+22看作x 的函数[解析] 由12422=+y x 得22212x y -=, 2202122≤≤-∴≥-∴x x ]2,2[,23)1(212212222-∈+-=+-=-+∴x x x x x y x当1=x 时,x y x -+22取得最小值23,当2-=x 时,x y x -+22取得最大值6练习9.已知点B A ,是椭圆22221x y m n+=(0m >,0n >)上两点,且BO AO λ=,则λ=[解析] 由BO AO λ=知点B O A ,,共线,因椭圆关于原点对称,1-=∴λ10.如图,把椭圆2212516x y +=的长轴AB 分成8等份,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部分于1234567,,,,,,P P P P P P P 七个点,F 是椭圆的一个焦点 则1234567PF P F P F P F P F P F P F ++++++=________________ [解析]由椭圆的对称性知:352536271==+=+=+a F P F P F P F P F P F P . 考点3 椭圆的最值问题[例 5 ]椭圆191622=+y x 上的点到直线l:09=-+y x 的距离的最小值为___________.【解题思路】把动点到直线的距离表示为某个变量的函数[解析]在椭圆上任取一点P,设P(θθsin 3,cos 4). 那么点P 到直线l 的距离为:|9)sin(5|2211|12sin 3cos 4|22-+=+-+ϕθθθ.22≥ 总结:也可以直接设点),(y x P ,用x 表示y 后,把动点到直线的距离表示为x 的函数,关键是要具有“函数思想” 练习:11.椭圆191622=+y x 的内接矩形的面积的最大值为 [解析]设内接矩形的一个顶点为)sin 3,cos 4(θθ, 矩形的面积242sin 24cos sin 48≤==θθθS12. P 是椭圆12222=+by a x 上一点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,求||||21PF PF ⋅的最大值与最小值[解析] ],[||,)|(||)|2(||||||12211121c a c a PF a a PF PF a PF PF PF +-∈+--=-=⋅ 当a PF =||1时,||||21PF PF ⋅取得最大值2a , 当c a PF ±=||1时,||||21PF PF ⋅取得最小值2b13.已知点P 是椭圆1422=+y x 上的在第一象限内的点,又)0,2(A 、)1,0(B , O 是原点,则四边形OAPB 的面积的最大值是_________.[解析] 设)2,0(),sin ,cos 2(πθθθ∈P ,则θθcos 221sin 21⋅+⋅=+=∆∆OB OA S S S OPB OPA OAPB 2cos sin ≤+=θθ考点4 椭圆的综合应用题型:椭圆与向量、解三角形的交汇问题[例6 ] 已知椭圆C 的中心为坐标原点O ,一个长轴端点为()0,1,短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,直线l 与y 轴交于点P (0,m ),与椭圆C 交于相异两点A 、B ,且PB AP 3=. (1)求椭圆方程; (2)求m 的取值范围.【解题思路】通过PB AP 3=,沟通A 、B 两点的坐标关系,再利用判别式和根与系数关系得到一个关于m 的不等式[解析](1)由题意可知椭圆C 为焦点在y 轴上的椭圆,可设2222:1(0)y x C a b a b+=>>由条件知1a =且b c =,又有222a b c =+,解得 1,2a b c ===故椭圆C 的离心率为2c e a ==,其标准方程为:12122=+x y (2)设l 与椭圆C 交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)⎩⎨⎧y =kx +m2x 2+y 2=1得(k 2+2)x 2+2kmx +(m 2-1)=0 Δ=(2km )2-4(k 2+2)(m 2-1)=4(k 2-2m 2+2)>0 (*)x 1+x 2=-2km k 2+2, x 1x 2=m 2-1k 2+2∵AP =3PB ∴-x 1=3x 2 ∴⎩⎨⎧x 1+x 2=-2x 2x 1x 2=-3x 22消去x 2,得3(x 1+x 2)2+4x 1x 2=0,∴3(-2km k 2+2)2+4m 2-1k 2+2=0整理得4k 2m 2+2m 2-k 2-2=0m 2=14时,上式不成立;m 2≠14时,k 2=2-2m 24m 2-1,因λ=3 ∴k ≠0 ∴k 2=2-2m 24m 2-1>0,∴-1<m <-12 或 12<m <1容易验证k 2>2m 2-2成立,所以(*)成立 即所求m 的取值范围为(-1,-12)∪(12,1)总结:椭圆与向量、解三角形的交汇问题是高考热点之一,应充分重视向量的功能例7.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点P 向x 轴引垂线,垂足恰为椭圆的左焦点1F ,A 为椭圆的右顶点,B 是椭圆的上顶点,且(0)AB OP λλ=>.⑴、求该椭圆的离心率.⑵、若该椭圆的准线方程是x =±.[解析] ⑴、 AB OP λ=,AB ∴∥OP ,∴△1PF O ∽△BOA ,111PF FO c bcPF BO OA a a∴==⇒=, 又2211222(,)1PF c b P c y PF a b a-⇒+=⇒=,b c ∴=,而222a b c =+2222a c e ∴=⇒=.⑵、25x =±22a a c∴=⇒=,由22222225105a c a b c b a b c ⎧=⎧=⎪⎪=⇒⎨⎨=⎪⎩⎪=+⎩. ∴所求椭圆方程为221105x y +=. 练习14.设过点()y x P ,的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A 、B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若PA BP 2=,且1=⋅AB OQ ,则P 点的轨迹方程是 ( )A. ()0,0132322>>=+y x y xB. ()0,0132322>>=-y x y xC. ()0,0123322>>=-y x y xD. ()0,0123322>>=+y x y x[解析] ),(),3,23(y x OQ y x AB -=-=132322=+∴y x ,选A.15. 如图,在Rt △ABC 中,∠CAB=90°,AB=2,AC=22。

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